复杂系统多分辨率建模的哲学基础

深刻认识多分辨率建模的哲学基础有利于推动多分辨率建模理论及其应用的不断深入发展,促进入们对复杂系统的进一步深化认识。在分析复杂系统研究需求和多分辨率建模发展历程和特点的基础上,总结出多分辨率建模是研究复杂系统的重要手段和工具。认为复杂系统多分辨率建模是对相应的哲学问题的辩证认识和体现,并提出在多分辨率建模实践中多样性思想是前提,层次观是基础,有序性思想是一致性维护的基础,整体论与还原论的结合是科学保证。     

基于多分辨率建模的CTCS-3级列控系统仿真支撑技术

列车运行控制系统是一个实时分布式的复杂系统,针对不同的应用目的和系统生命周期的不同阶段、不同的人员对列车、车载设备、地面设备、车-地信息交互过程等的侧重点和细节层次的不同,论述了基于多分辨率建模的仿真支撑技术及应用.系统论述了基于多分辨率的建模理论和方法、分布式仿真中聚合解聚问题和多分辨率模型并发运行时的解决方案,解决不同分辨率模型并发时的耦合一致性问题.设计基于HLA的分布式、交互式仿真体系结构,研究基于不同等级多分辨率的仿真支撑技术.     

基于SSHC的三维地形多分辨率建模(英文)

针对应急灾情态势显示系统数据量庞大与数据更新迅速而造成模型数据量大、计算时间久的问题,提出了一种多分辨率三维地形建模方法。目的是使地形模型本身既满足视觉逼真度,又可以降低调用模型所耗的计算时间。为此,采用构建三维模型的分层递阶模型(hierarchical model,HM)的方法进行多分辨率建模。将用于遥感地物识别的基于尺度空间的层次聚类算法(scale-space based hierarchical clusteringalgorithm,SSHC)引入HM的构造过程,依据HM设置三维模型的各组节点,并与基于多边形优化的多细节层次(levels of detail,LOD)建模技术相结合构建大场景的三维地形模型.实验证明该方法可以实现符合视觉原理的由宏观到微观显示的同时降低地形模型的计算量,满足应急灾情态势显示的需要.     

基于模板匹配的运动目标快速检测与跟踪

在图像跟踪系统中，运动目标的快速检测与识别是至关重要的．通过分析视频序列图像的特点，并结合帧差法和多分辨率图像匹配的优点，提出了一种基于模板匹配的快速检测识别目标的方案．实验结果表明，该方法能快速有效地识别目标，基本上达到了实时跟踪的要求．     

基于组件的多分辨率动态结构建模与仿真

针对复杂系统仿真中模型需要根据环境自适应改变,导致不同分辨率模型之间的一致性和并发性问题,该文提出了基于组件的多分辨率动态结构(CMDS)建模与仿真方法。该方法从高层统一控制系统动态结构变化,利用分辨率状态图实现系统仿真模型交互一致性,通过组件端口自适应技术达到系统仿真前后状态一致性。并在此基础上,设计了模型结构快速重构算法。最后以大系统变结构问题为例,表明CMDS能够充分利用不同分辨率模型的优势,依据具体的计算资源选择合适的分辨率模型,兼顾速度和精度。     

多分辨率多传感器动态数据的融合和应用

基于线性均方估计建立了q叉树的多尺度自回归模型。该模型应用于分布式多分辨率多传感器进行建模，可实现多分辨率多传感器的动态数据融合。将该算法用于高精度划线切割机器人系统中多传感器的建模，实现了型钢划线切割过程中型钢边缘的动态检测。实验结果表明，多分辨率多传感器数据融合可消除噪声的干扰，提高检测系统的测量精度和整个加工系统的加工精度。     

地形可视化模型简化算法的研究进展

探讨地形模型简化领域的研究方法和进展及尚未解决的问题. 叙述了基于不规则三角网与规则格网两种数据源的自适应地形可视化建模方法, 同时根据对现代图形硬件是否友好, 将地形模型简化算法归纳为传统的细粒度多分辨率模型简化算法和面向现代图形硬件的粗粒度多分辨率模型简化算法, 总结分析了地形可视化建模领域的发展趋势和研究重点.     

基于小波变换的仿真模型验证方法研究

仿真模型验证是从仿真预期应用的角度来确定仿真模型表达实际系统的准确程度,是建模与仿真VV＆A中最重要的内容之一。将小波变换理论应用于仿真模型验证,在时一频分析法方面进行了探索。应用小波变换多分辨率分析的基本理论和性质,从以小波变换系数表征信号特征的思想出发,在小波变换多尺度分解的基础上,将仿真模型输出序列与真实输出序列分解为低频部分和高频部分,针对各自特性,建立了基于小波变换系数的相容性检验算法。通过实例分析,证明了本文所提方法的有效性。     

基于元模型的战场环境多分辨率建模

为了满足复杂仿真系统对战场环境模型不同分辨率的要求,解决不同分辨率环境模型的转换问题,给出了基于元模型的多谱线分辨率战场环境建模方法.该方法首先对将要建模与仿真的战场环境进行分解,得出战场环境模型的组成部分及战场环境与军用仿真实体的5个交互类别,然后通过战场环境的元建模参考框架,给出了战场环境元模型最基本的组成要素,利用递阶层次的元模型来构造各个环境模块,最后使用BNF来实现战场环境的元模型,通过合并元模型的相同节点来实现不同层次细节和详细层度的多谱线分辨率环境模型,也保证了战场环境模型的语法一致性.     

DEM地形表面B样条小波多尺度建模

将非均匀B样条曲面拟合和准均匀B样条小波多尺度分解合理地结合起来,实现了DEM地形表面的多分辨率快速自动建模.实验结果表明,其形状造型效果逼真,分辨率明显,是一种高效实用的建模方法.     

电磁脉冲与电路之间能量耦合辨识建模方法

针对现有机理建模算法普遍存在计算电磁脉冲过于复杂的问题,探索基于实验统计的电磁脉冲效应仿真新方法,利用系统辨识,对以集成稳压电源电路为实验对象的电磁脉冲能量耦合建模进行了研究.由标准信号发生器产生的阶跃信号和方波信号作为激励,基于最小二乘法的OE(output error)模型对能量耦合传递函数进行建模,并用不同幅度的激励及其响应实测数据验证辨识所得模型的预测能力.结果表明,所得模型能较好地预测出响应波形,阶跃信号波形拟合度分别为90.1%,78.7%,76.0%,方波信号拟合度为61.4%.证实了利用系统辨识对电磁脉冲响应建模的正确性.     

基于改进微分进化和分散辨识算法的炼钢模型研究

在炼钢过程模型辨识中,被控对象的动态特性往往表现出非线性、慢时变、大迟延和不确定性等特点,使得难以对其建立比较精确的模型。为实现精确建模,提出了一种基于微分进化和分散辨识算法的辨识方法。该方法通过改进的微分进化算法,对系统进行参数优化,接着采用分散辨识在设定点输入阶跃信号,待系统进入稳态后再采样,使得到的稳态输出值能够更快、更精确地逼近实际系统的输出,达到精确建模的目的。仿真结果表明,通过微分进化算法可进一步确定炼钢过程的最佳参数,在采用分散辨识方法对炼钢复杂对象进行辨识后,可以建立更好的数学模型。     

采用任务剖面的复杂可修系统保障性仿真与评价技术研究

针对现有复杂可修系统建模仿真中存在的问题,以任务成功性为中心,建立了基于任务剖面的复杂可修系统保障性仿真模型,该模型的建模与仿真方法适用于舰船同类型系统的建模与仿真.通过对仿真结果的评价、反馈、改进修正,使各种方案最终直接为完成战斗任务服务,更符合实际的要求.仿真结果表明,该方法能够有效地评估复杂可修系统的保障性参数特征,所建模型具有可视化、流程化和层次化的优点.     

基于遗传算法的动态模糊模型辨识非线性系统方法

针对复杂的动态系统,提出了一种基于遗传算法的模糊模型辨识方法,给出了学习模糊规则的新算法,探讨模糊推理方法和遗传学习算法用于非线性系统建模的问题,仿真结果证明了该算法的有效性。     

混合选别过程半实物仿真系统

为了满足复杂工业过程控制技术的研究需求,需要建立具有代表性的半实物仿真系统.针对混合选别过程,研发由对象计算机、控制器设计计算机、监控计算机、虚拟执行机构与检测仪表装置和控制系统组成的半实物仿真系统.该系统基于工业控制系统软件开发控制算法,运用MATLAB研发虚拟对象、虚拟执行机构和检测仪表、控制器设计模型,研发了相应的可视化界面.在对象计算机、控制器设计计算机和监控计算机的基础上完成了被控对象机理建模、控制器设计模型参数辨识、控制器设计和控制器性能评价等研究.为复杂控制算法研究进一步工业应用奠定了基础.     

川东北宣汉-达县地区储层预测技术

川东北宣汉-达县地区以构造圈闭为主要勘探对象,钻探成功率低,为此开展了以储层预测技术为主导的构造-岩性复合圈闭勘探.通过山区地震数据高分辨率采集、处理、储层沉积相研究、储层测井响应特征、储层物性特征及储层层位标定、地震相研究、储层地震预测方法研究,确立了研究区内的三大储层类型及各类储层的研究方法,提出了川东北复杂储层预测以野外地震资料高分辨率采集为基础、多种特殊处理手段相结合,并以沉积相研究为指导的综合性研究思路,为川东北宣汉-达县地区储层预测方法研究提供了指导性意见,为该地区复杂储层勘探的深入与突破打了坚实的基础.     

高分辨率层序地层学方法在沉积前古地貌恢复中的应用

古地形地貌是控制盆地内沉积相发育与分布的主导因素，是沉积学研究的基础内容之一。高分辨层序地层是学从基准面旋回变化和可容性纳空间变化原理为基础，揭示基准面旋回层序与沉积动力学和地层响应过程的关系。应用高分辨率层序地层学方法进行地层对比能使地层对比等时性更强，精度更高，进而能更好地反映原始古地貌特征，高分辨率层序地层学方法恢复古地貌是建立在沉积相分析基础上，其技术关键是对比参照面的选择，文章详细讨论了单一沉积体系和多种沉积体系组合沉积前古地貌恢复的基本方法和步骤，并提出了在实际操作中应注意的问题。     

挠性结构振动主动控制中的模型辨识

论文将有限元建模与面向控制的频域辨识结合起来应用于挠性结构振动主动控制的建模中，并对辨识的输入信号进行分析研究，以挠性悬臂梁为例进行了模型辨识，利用物理实验系统进行控制和验证，结果表明：对于挠性结构，频域辨识能得到针对控制的、效果很好的数学模型。     

面向复杂系统的智能协同建模方法研究

传统建模方法在实际大规模复杂工业系统应用中受到限制，人工智能在一定程度上克服了这个问题。但任一种智能建模方法都难以完满足综合化、复杂化的工业过程控制要求。提出复杂系统智能协同建模的概念，研全究它们在一定约束条件下的协同建模及优化机制，建立智能协同系统模型，并将其应用于热连轧实际生产过程中，为复杂系统建模提供了一条新的途径。     

基于T-S模型的高炉煤气系统模糊建模

针对钢铁企业高炉煤气系统这一复杂非线性系统的建模问题,提出一种基于数据的高炉煤气系统模糊建模方法.基于T S模糊模型的高炉煤气系统辨识模型,考虑系统中煤气调节用户的人为干扰特性,采用条件模糊聚类的方法来对输入/输出空间进行划分.引入模糊思想,使模型能够更好地适应工业噪声的干扰.利用贝叶斯线性回归方法求解模糊模型的后件参数,避免了后件参数求解过程中常出现的异常解问题.通过对实际企业高炉煤气系统的实验验证,结果表明了所提出的高炉煤气系统模糊建模方法的有效性,可进一步用于实施高炉煤气系统的优化与调度工作.